探析结构设计优化技术在房屋结构设计中应用

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1、探析结构设计优化技术在房屋结构设计中应用　　摘要：房屋建筑工程中，房屋结构工程占据总成本中很大一部分，先进的、高质量的结构设计不但能都保证房屋的安全性能和适用性，而且可以在节约成本方面做出很大贡献。本文作者结合多年来的工作经验，对结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用进行了研究，具有重要的参考意义。关键词：房屋结构；优化设计；方案；应用；中图分类号：TU318文献标识码：A1、房屋结构设计的优化方法的现实价值及应用1.1传统的房屋结构设计无法适应现代建筑设计的经济性、合理性7房屋结构的设计不仅要保证房屋建筑的长期使用质量，而且在此基础

2、上应尽量的降低房屋结构的成本，同时还要提高房屋结构设计的合理性和可靠性。传统的设计无法满足房屋结构设计中的合理性及经济性，而合理利用现代优化设计理念不但可以满足造型美观和安全性的有关规定，而且使建筑材料更为合理的利用，更为经济划算，房屋工程造价将大大的降低。与此同时，优化结构设计理论是否能合理运用将对房屋的整天建设方案产生巨大地影响。优化理论的合理运用是使房屋设计“经济、安全和适用”的最佳途径。1.2房屋结构优化设计方案的运用结构设计优化设计应用于房屋的整体设计、前期设计，旧房改造，抗震设计等设计的各分部环节，发挥着巨大的效益。房屋结

3、构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工5种效果,这就需要应用到建筑结构设计优化方法,来提高有限空间、有限资源的最大化效果发挥,实现经济化、实用性和适用性的良好目标。由于结构优化的房屋建筑对象不同，其优化的细节不同，结构设计包含了很多内容，计者或者工程师应该在达到使用要求和设计规范的前提下，然后结合工程的实际情况，综合考虑其经济效益后再对房屋的设计工作进行相应的结构设计优化。2、具体的设计优化方案2.1房屋结构的抗震性设计2.1.1房屋结构抗震等级设计在工程图纸设计的过程中，房屋结构按其抗震设防分类，房屋的抗震等级可以根据房屋高度、

4、烈度和结构类型按照国家《抗震规范》附表确定。2.1.2地震作用振型组合数据地震震力的振型组合数据对高层的建筑应当不考虑耦联扭转进行计算；当房屋振型数大于3的时后，应该取73的整数倍进行计算，但是该数据不可大于建筑物的层数；当房屋的层数小于等于2时，振型数则可以取房屋层数。对于那些不规则房屋的结构，应当考虑扭耦联转，对于高层的房屋建筑来说，振型数应当取大于等于9的数；房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话，其振型数则应该多取，例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等，其振型数应尽量取大于等于12的数，例如房屋结构中

5、含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等，其振型数应尽量取大于等于12的数2.2房屋结构的周期性折减系数房屋的框架结构、顶盖等结构设计中，因为填充墙体的存在使得其结构实际表现的刚度会大于设计计算的刚度，计算的周期也会大于实际的周期，所以，当算出结构的剪力偏小时，会使房屋某些结构不太安全，因而应该对结构的房屋结构的计算周期适当进行折减，这样会达到很好的效果，但是对于房屋的框架结构来说，计算周期不宜折减或者将折减系数取小。对于框架结构来说，采取砌填充墙，计算周期的折减系数可取大约0.6～0.7之间；砌体的填充墙采取轻质砌块或墙体较少时，可取0

6、.7～0.8之间；完全采取轻质性的墙体板时，则可以取到0.9。除非无墙的纯框架，否则计算周期尽量适当折减。2.3框架梁、柱箍筋间距7房屋柱箍筋、框架梁等的加密区最大箍筋和最小箍筋的直径间距要符合国家规定。依据这些规定，房屋工程上习惯取柱箍筋和梁的加密区的最大间距100mm左右，而非加密区的箍筋的最大间距约为200mm左右。计算程序的总信息通常也在柱箍筋、内定梁加密区间距100mm左右，以此为计算的依据算出加密区的箍筋面积，设计人员要依据规范最终确定肢数和箍筋的直径。但在程序内定条件下，当房屋框架梁跨中部有较大其他荷载或者有次梁存在而又

7、仅有两肢箍筋的情况下，其非加密区的箍筋间距应该采取200mm左右，以使房屋梁非加密区配箍充足，所以建议内定的梁箍筋改为梁的非加密区取200mm。其既可保证梁箍筋加密区（箍筋间距100mm）的抗剪切能力，同时又适当增加了梁非加密区抗剪承载能力，使梁的强抗剪性能更充分的体现出来。2.4地下室层数的输入处理多层性的房屋框架结构房屋一般都设置了地下室结构。常采用板筏基础。设计计算时应将上部结构和地下室层数结合在一起考虑，并于图纸中按实际地下室层数计算。这样，计算的基础底板和地基的纵向荷载可以一次设计完成。同时，通过对侧层移刚度性系数的比较分析

8、，可以正确地调整和判断房屋的相应嵌固位置，并适当采取加固构造措施，以保证楼板的最小配筋率和必要厚度；然而当房屋结构表现纵向不规则时，要着重验算最薄弱层。3、结构优化设计理论在房屋结构设计中的合理性评估73.1优化理念要和